Estudio del efecto de extractos de medicina tradicional china sobre la biopel\u00edcula de Staphylococcus aureus
\nEl biofilm bacteriano (BF) se refiere a una estructura funcional especial formada por bacterias para adaptarse al entorno natural y adherirse gradualmente a la superficie de organismos vivos o no vivos durante el proceso de crecimiento. Se trata de una comunidad bacteriana compuesta por c\u00e9lulas bacterianas y el agua que contiene sustratos polim\u00e9ricos secretados por las propias bacterias. La formaci\u00f3n de BF equivale a una barrera eficaz contra la invasi\u00f3n externa, que puede permitir a las bacterias resistir el sistema inmunitario del hu\u00e9sped y el efecto letal de los antibi\u00f3ticos, desarrollando as\u00ed resistencia a los antibi\u00f3ticos (10-1000 veces mayor que en estado planct\u00f3nico), dificultando la eliminaci\u00f3n de las infecciones y convirti\u00e9ndose en una importante fuente potencial de infecciones dif\u00edciles de tratar en la actualidad. Por lo tanto, el uso exclusivo de antibi\u00f3ticos tradicionales para tratar las infecciones bacterianas por biopel\u00edculas reducir\u00e1 enormemente su eficacia.
\nEl Staphylococcus aureus es un pat\u00f3geno com\u00fan transmitido por los alimentos que est\u00e1 ampliamente presente en entornos naturales. Una caracter\u00edstica importante del Staphylococcus aureus es la capacidad de formar biopel\u00edculas en el lugar de la infecci\u00f3n, lo que dificulta el tratamiento de las infecciones causadas por estas cepas. Para tratar el Staphylococcus aureus en estado de biopel\u00edcula, deben utilizarse concentraciones m\u00e1s elevadas de antibi\u00f3ticos, pero un uso excesivo de antibi\u00f3ticos puede conducir al desarrollo de farmacorresistencia y provocar la aparici\u00f3n de infecciones bacterianas sin\u00e9rgicas. En los \u00faltimos a\u00f1os, se han descrito algunas estrategias nuevas para hacer frente a las infecciones por biopel\u00edculas, como los quenchers del sistema de detecci\u00f3n de densidad y los quenchers del sistema de detecci\u00f3n de densidad combinados con antibi\u00f3ticos, pero no se ha aprobado el uso de estos m\u00e9todos. Por lo tanto, la b\u00fasqueda de agentes antibacterianos naturales que puedan inhibir la formaci\u00f3n de biopel\u00edculas se ha convertido en una opci\u00f3n importante.
\nLa Organizaci\u00f3n Mundial de la Salud predice que 25% de los medicamentos modernos de todo el mundo est\u00e1n directa o indirectamente relacionados con las plantas medicinales, de los cuales 94 de los 162 f\u00e1rmacos antimicrobianos aprobados entre 1981 y 2019 proceden de productos naturales. Las plantas medicinales son una de las principales fuentes de mol\u00e9culas bioactivas, pero el cribado de agentes antimicrobianos contra biopel\u00edculas a partir de plantas medicinales se encuentra todav\u00eda en sus primeras etapas. En la actualidad, se ha informado internacionalmente de que extractos de plantas medicinales como Scutellaria baicalensis, Scutellaria baicalensis y Curcuma longa muestran actividad en la inhibici\u00f3n de la biopel\u00edcula de Staphylococcus aureus. La medicina tradicional china se caracteriza por sus m\u00faltiples componentes, objetivos y efectos, y no es propensa a desarrollar resistencia a los f\u00e1rmacos, por lo que tiene buenas perspectivas de aplicaci\u00f3n en la terapia antibacteriana. En la actualidad, tambi\u00e9n hay algunos informes sobre la inhibici\u00f3n de la biopel\u00edcula de Staphylococcus aureus por la medicina herbal china: Wang et al. descubrieron que el extracto de la cubierta externa de la semilla de Ginkgo biloba inhib\u00eda la formaci\u00f3n de la biopel\u00edcula de Staphylococcus aureus de una manera dependiente de la concentraci\u00f3n; Li et al. descubrieron que la medicina tradicional china Hezi puede inhibir significativamente la formaci\u00f3n de biopel\u00edculas en Staphylococcus aureus, y tambi\u00e9n tiene buenos efectos antibacterianos; Liao et al. descubrieron que el extracto acuoso de Houttuynia cordata puede inhibir eficazmente la formaci\u00f3n de biopel\u00edculas en Staphylococcus aureus. Por lo tanto, las plantas medicinales son una fuente importante para explorar inhibidores de biopel\u00edculas de pat\u00f3genos. Sin embargo, la mayor parte de la investigaci\u00f3n sobre estas plantas medicinales se basa en el an\u00e1lisis de su funci\u00f3n biofilm bajo la premisa de su actividad antibacteriana. Esto puede interferir con el juicio de los resultados de las pruebas debido al efecto antibacteriano de los extractos, o puede pasar por alto el cribado de extractos de plantas que no tienen actividad antibacteriana pero tienen actividad inhibidora de la biopel\u00edcula. Por lo tanto, este estudio seleccion\u00f3 16 hierbas medicinales chinas caracter\u00edsticas locales como el ruibarbo como objetos de investigaci\u00f3n, analiz\u00f3 los efectos de diferentes extractos solventes sobre el crecimiento de Staphylococcus aureus, y en base a esto, seleccion\u00f3 extractos de concentraci\u00f3n sub inhibitoria para analizar sus efectos sobre la formaci\u00f3n de biopel\u00edculas, con el objetivo de proporcionar orientaci\u00f3n para la investigaci\u00f3n y el desarrollo de f\u00e1rmacos de la medicina tradicional china contra la formaci\u00f3n de biopel\u00edculas.<\/p>\n
Los antibi\u00f3ticos son actualmente la principal estrategia para tratar los casos relacionados con la infecci\u00f3n por Staphylococcus aureus. Sin embargo, la formaci\u00f3n de biopel\u00edcula de Staphylococcus aureus aumenta su resistencia a los antibi\u00f3ticos, reduciendo as\u00ed su eficacia. Por lo tanto, inhibir o eliminar la formaci\u00f3n de biopel\u00edculas antes de utilizar antibi\u00f3ticos mejorar\u00e1 en gran medida la eficacia de \u00e9stos. Tambi\u00e9n es una forma eficaz de resolver la resistencia bacteriana y las infecciones cr\u00f3nicas causadas por la formaci\u00f3n de biopel\u00edculas en la pr\u00e1ctica cl\u00ednica. En este experimento se seleccionaron 16 hierbas medicinales tradicionales chinas para estudiar su actividad antibacteriana. Los resultados mostraron que la mayor\u00eda de los extractos ten\u00edan actividad antibacteriana contra Staphylococcus aureus, mientras que Longgu Feng no ten\u00eda actividad antibacteriana contra Staphylococcus aureus, lo que coincide con los resultados experimentales de otros investigadores. Longgu Feng es el tallo de la planta Cyatheaceae Cyathea, que contiene principalmente componentes qu\u00edmicos como terpenos, flavonoides, \u00e1cidos fen\u00f3licos y esteroides; En la actualidad, se ha encontrado que tiene diversas actividades farmacol\u00f3gicas como disipar el viento y la humedad, promover la circulaci\u00f3n sangu\u00ednea y dispersar la estasis sangu\u00ednea, despejar el calor y desintoxicar, as\u00ed como efectos antitumorales. Aunque el efecto antibacteriano del Longgu Feng sobre el Staphylococcus aureus no es significativo, a\u00fan hay potencial para explorar otras funciones bioactivas. Muchos extractos derivados de plantas tienen actividad antibacteriana contra el Staphylococcus aureus, pero la composici\u00f3n de los extractos es compleja y la diana de acci\u00f3n no est\u00e1 clara. Por lo tanto, a\u00fan queda un largo camino para sustituir completamente los antibi\u00f3ticos por la medicina tradicional china.<\/p>\n
Existen m\u00faltiples mecanismos de farmacorresistencia en Staphylococcus aureus, entre los cuales el problema de la farmacorresistencia causada por la formaci\u00f3n de biopel\u00edculas ha recibido cada vez m\u00e1s atenci\u00f3n. En la actualidad, se han llevado a cabo investigaciones para controlar el fen\u00f3meno de la resistencia de las bacterias pat\u00f3genas causada por la formaci\u00f3n de biopel\u00edculas eliminando o inhibiendo la formaci\u00f3n de biopel\u00edculas mediante m\u00e9todos qu\u00edmicos o biol\u00f3gicos. En particular, el desarrollo de f\u00e1rmacos de la medicina tradicional china contra el biofilm de Staphylococcus aureus se ha utilizado para reducir eficazmente su resistencia, especialmente diferentes tipos de flavonoides tienen la actividad de inhibir el crecimiento y la formaci\u00f3n de biofilm de Staphylococcus aureus. En este experimento se descubri\u00f3 que los extractos acuosos y alcoh\u00f3licos de ruibarbo, Polygonum cuspidatum, Qianghuo, Ligustrum lucidum, Scutellaria baicalensis, Scutellaria baicalensis, Scutellaria baicalensis y menta piperita tienen efectos inhibidores significativos sobre la biopel\u00edcula de Staphylococcus aureus. La revisi\u00f3n bibliogr\u00e1fica de los componentes compuestos de las hierbas mencionadas revel\u00f3 que el ruibarbo, Polygonum cuspidatum, Ligustrum lucidum, Scutellaria baicalensis, Scutellaria baicalensis, Scutellaria baicalensis, Scutellaria baicalensis y la menta piperita contienen flavonoides. Sin embargo, si los flavonoides que contienen est\u00e1n relacionados con su inhibici\u00f3n de la formaci\u00f3n de la biopel\u00edcula de Staphylococcus aureus todav\u00eda necesita una mayor verificaci\u00f3n en experimentos posteriores. Adem\u00e1s, las investigaciones han informado de que el ruibarbo y el Polygonum cuspidatum contienen una gran cantidad de emodina, sustancia antraquinona, y Xiang et al. tambi\u00e9n han confirmado que el aloe vera contiene emodina, sustancia antraquinona, y tiene la actividad de inhibir la formaci\u00f3n de biopel\u00edcula de Staphylococcus aureus. Por lo tanto, se especula que la inhibici\u00f3n de la biopel\u00edcula de Staphylococcus aureus por los extractos de ruibarbo y Polygonum cuspidatum en este experimento puede estar relacionada con su presencia de la sustancia antraquinona emodina.<\/p>\n
En la actualidad, los principios activos vegetales tienen un gran potencial para intervenir en las biopel\u00edculas bacterianas, ya que los antibi\u00f3ticos tradicionales son dif\u00edciles de penetrar en las biopel\u00edculas bacterianas y son propensos a los residuos y a los problemas de resistencia. Por lo tanto, es dif\u00edcil controlar las infecciones bacterianas por biopel\u00edculas utilizando \u00fanicamente principios activos vegetales. Sin embargo, el uso de ingredientes activos vegetales de baja toxicidad y baja residualidad junto con antibi\u00f3ticos puede reducir eficazmente la cantidad de f\u00e1rmacos utilizados, reducir sus efectos secundarios t\u00f3xicos y proporcionar a los f\u00e1rmacos la capacidad de penetrar en las biopel\u00edculas bacterianas. Dey et al. descubrieron que la combinaci\u00f3n de naringina con tetraciclina y ciprofloxacina puede mejorar la capacidad de estos dos antibi\u00f3ticos para inhibir la formaci\u00f3n de biopel\u00edculas en Pseudomonas aeruginosa. Yan et al. descubrieron que la combinaci\u00f3n de timol y bencilpenicilina puede potenciar significativamente los efectos inhibidores y de limpieza de la biopel\u00edcula de Staphylococcus aureus. Adem\u00e1s, los extractos de la medicina tradicional china tambi\u00e9n pueden convertirse en nanof\u00f3rmulas, ya que los antibi\u00f3ticos tradicionales son dif\u00edciles de penetrar en las biopel\u00edculas maduras altamente estructuradas. Sin embargo, los principios activos de las plantas pueden convertirse en nanoinhibidores, que son beneficiosos para que los f\u00e1rmacos penetren en las biopel\u00edculas bacterianas y ejerzan sus efectos terap\u00e9uticos. Por ejemplo, la nanoberberina puede inhibir la formaci\u00f3n de biopel\u00edculas de Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus, limpiar sus biopel\u00edculas maduras y reducir la expresi\u00f3n de genes de factores de virulencia relacionados con sus biopel\u00edculas. As\u00ed pues, la combinaci\u00f3n de principios activos vegetales con otros f\u00e1rmacos para el tratamiento de las infecciones por biopel\u00edculas puede dar buenos resultados y tener importantes perspectivas de aplicaci\u00f3n.<\/p>\n
Adem\u00e1s, el m\u00e9todo de extracci\u00f3n de la medicina tradicional china tambi\u00e9n puede afectar a los resultados de los experimentos de actividad farmacol\u00f3gica. Chu et al. utilizaron cinco m\u00e9todos de extracci\u00f3n diferentes para extraer las sustancias activas de la medicina tradicional china Luo Xianzi, y descubrieron que el producto obtenido mediante extracci\u00f3n con agua ten\u00eda la actividad antibacteriana m\u00e1s potente. Zhang et al. utilizaron la extracci\u00f3n con agua, alcohol y CO2 supercr\u00edtico para extraer los principios activos de Schisandra chinensis. Descubrieron que la actividad antibacteriana del principio activo obtenido por extracci\u00f3n con alcohol era significativamente superior a la de los otros dos extractos con disolventes. Iqbal et al. descubrieron que los extractos de metanol, n-hexano, acetato de etilo, n-butanol y agua de Araceae tienen diferentes efectos antibacterianos sobre los pat\u00f3genos probados. El an\u00e1lisis de la composici\u00f3n de compuestos revel\u00f3 diferencias significativas en los tipos y la abundancia de componentes en estos extractos de disolventes diferentes. Zhang et al. utilizaron 7 disolventes diferentes para extraer la ra\u00edz de Ang\u00e9lica y encontraron diferencias significativas en la actividad biol\u00f3gica y la composici\u00f3n de compuestos de los extractos de diferentes disolventes. Estos resultados sugieren que los tipos y abundancias de componentes en extractos de plantas extra\u00eddos con diferentes disolventes pueden variar. En este experimento, se utilizaron agua y etanol como disolventes para extraer sustancias activas de la medicina tradicional china. Los resultados mostraron que los extractos acuosos de cuatro medicamentos, a saber, Tie Lingxian, Pixian Grass, Feng Wei Grass y Jing Jie, ten\u00edan un efecto promotor sobre la formaci\u00f3n de la biopel\u00edcula de Staphylococcus aureus, mientras que sus extractos alcoh\u00f3licos ten\u00edan un efecto inhibidor sobre la formaci\u00f3n de la biopel\u00edcula de Staphylococcus aureus. Se especula que la raz\u00f3n de esto puede ser la diferencia en la composici\u00f3n y abundancia de las sustancias extra\u00eddas por los dos m\u00e9todos de extracci\u00f3n diferentes, lo que conduce a diferentes efectos sobre la formaci\u00f3n de la biopel\u00edcula de Staphylococcus aureus. Este descubrimiento nos proporciona algunos indicios de que las sustancias que inhiben las biopel\u00edculas y las sustancias que las promueven pueden extraerse utilizando disolventes diferentes. Si en el futuro se desarrollaran inhibidores de Tielingxian, Pixian Grass, Phoenix Tail Grass y Schizonepeta tenuifolia, habr\u00eda que considerar la posibilidad de extraerlos primero con agua para eliminar las impurezas y, a continuaci\u00f3n, volver a extraer sus extractos con etanol. Por lo tanto, los resultados de este experimento pueden proporcionar una referencia para el desarrollo de f\u00e1rmacos naturales con efectos inhibidores sobre la biopel\u00edcula de Staphylococcus aureus, reduciendo as\u00ed el uso de antibi\u00f3ticos.
\nLos resultados de este estudio mostraron que la mayor\u00eda de los extractos de estas 16 hierbas medicinales chinas tienen efectos inhibidores sobre la biopel\u00edcula de Staphylococcus aureus, pero algunos extractos tienen altas concentraciones de acci\u00f3n, como los extractos acuosos de Qianghuo y Ligustrum lucidum con concentraciones superiores a 60mg\/mL. El valor real de estos extractos de alta concentraci\u00f3n no es elevado, por lo que el desarrollo de estas hierbas medicinales debe considerar exhaustivamente factores como el contenido o la potencia de los principios activos eficaces en sus extractos. En la actualidad, la investigaci\u00f3n sobre la medicina tradicional china para el tratamiento antibiopel\u00edcula en China se encuentra todav\u00eda en fase exploratoria, y el estudio de sus principios activos y objetivos no es lo suficientemente profundo. En el futuro, bas\u00e1ndonos en el cribado de plantas medicinales activas para el tratamiento antibiopel\u00edcula, tambi\u00e9n tendremos que identificar los componentes de sus compuestos activos y estudiar sus dianas y mecanismos de acci\u00f3n a nivel de biolog\u00eda molecular.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Study on the effect of traditional Chinese medicine extracts on the biofilm of Staphylococcus aureus Bacterial biofilm (BF) refers to a special functional structure formed by bacteria to adapt to the natural environment and gradually attach to the surface of living or non living organisms during the growth process. It is a bacterial community composed […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n